近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Biological Chemistry發(fā)表了中科院上海生科院生化與細(xì)胞所景乃禾研究組題為The Zinc-Finger Transcription Factor Ovol2 Acts Downstream of the BMP Pathway to Regulate the Cell Fate Decision between Neuroectoderm and Mesendoderm的最新研究成果，該研究發(fā)現(xiàn)鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子Ovol2作為一個(gè)新的BMP信號(hào)下游靶基因，參與調(diào)控神經(jīng)外胚層和中內(nèi)胚層間的命運(yùn)決定。

在高等動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育過(guò)程中，BMP信號(hào)通路在神經(jīng)/非神經(jīng)的細(xì)胞命運(yùn)決定中發(fā)揮了極其重要的作用。BMP信號(hào)抑制神經(jīng)命運(yùn)的提前發(fā)生，保證了中、內(nèi)胚層和表皮的正常發(fā)育。然而BMP信號(hào)調(diào)控神經(jīng)外胚層和中內(nèi)胚層間命運(yùn)決定的分子機(jī)制仍然不甚清楚。

景乃禾研究組博士研究生張婷等發(fā)現(xiàn)在小鼠胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem Cells，ESCs）的神經(jīng)分化過(guò)程中，鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子Ovol2的表達(dá)水平持續(xù)下降。功能研究發(fā)現(xiàn)，Ovol2能夠抑制ESCs的神經(jīng)分化，并促進(jìn)其向中內(nèi)胚層細(xì)胞分化。此外，通過(guò)shRNA抑制Ovol2的表達(dá)，能顯著削弱BMP信號(hào)對(duì)神經(jīng)分化的抑制和對(duì)中內(nèi)胚層分化的促進(jìn)作用。機(jī)制研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，BMP信號(hào)通過(guò)磷酸化的Smad1/5/8結(jié)合到Ovol2基因的第二個(gè)內(nèi)含子上直接上調(diào)其表達(dá)。在早期雞胚中，Ovol2表達(dá)于神經(jīng)區(qū)域之外，并被BMP4上調(diào)。而在早期雞胚的未來(lái)神經(jīng)板區(qū)域過(guò)表達(dá)Ovol2，能夠明顯抑制神經(jīng)板標(biāo)記基因Sox2的表達(dá)。這一工作揭示了BMP信號(hào)在早期胚胎發(fā)育中，如何通過(guò)其下游的轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控神經(jīng)外胚層和中內(nèi)胚層的命運(yùn)決定，從而保障各胚層發(fā)育的正常進(jìn)行。

該項(xiàng)工作得到了國(guó)家科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院及上海市科委的經(jīng)費(fèi)支持。